BIOMASA a BIOPALIVA vůbec. Pro skupinu optimisticky naladěných energetiků, zemědělců, ale i ekologů jsou jedním z klíčů k budoucí ekonomice a k novému (bohatšímu) stylu života. A pro neméně početnou skupinu skeptiků jen dalšími lobbysticky zprofanovanými termíny, jejichž výzkumně a organizačně nezvládnutá ekonomická hypertrofie v minulých letech celosvětově přispěla leda ke zdražení potravin. Kritici navíc připomínají, že biopaliva nejsou dodnes s to (ani v globálním, ani v národním měřítku) efektivně řešit a vyřešit žádný z naléhavých energetických problémů.
Pokud neúnavní vědci i přesto přicházejí „v poločase” tohoto složitého a dosud nevyjasněného střetu teorie a praxe s koncepcí biopaliv II. generace a dokonce je vyzdvihují na piedestal progresivní energetické suroviny pro budoucí průmyslové využití (srovnatelné v minulosti snad jen s ropou, či s plynem), jaký div, že se jim nedostává ani nadšeného potlesku, ani shovívavého porozumění. Zatím.
Kde se stala chyba? Tou bazální je současná technologie zpracování biomasy. I sebelepší vědecký poznatek může inspirovat praxi pouze tehdy, bude-li technicky a ekonomicky proveditelný a komerčně využitelný. To mj. znamená, že biomasu nutno zpracovávat co nejefektivněji a využívat ji komplexně. Lze se nadchnout (třeba po brazilském příkladu) pro výrobu etanolu. Podnikatelský záměr postavit na zpracování škrobu z obilnin a na trhu jej implementovat v podobě přísady do motorových paliv. Obilí sice vykazuje relativně vysoký (cca 65procentní) podíl škrobu, ale každá technologická chyba a každý nezkušený zpracovatelský krok hrozí nemalými ztrátami: z titulu zcukření, při kvašení, při izolaci etanolu apod. Málo erudovaný producent dokáže ve finále reálně využít sotva čtvrtinu základní suroviny.
Problém „biopaliva” nelze řešit prizmatem jediného (byť tržně zajímavého) produktu, nýbrž zevrubnou analýzou širší plejády výrobků v rámci komplexního zpracování fytomasy. Ta (jak známo) obsahuje dvě hlavní složky: polysacharid celulózy a derivát ?-fenylpropanu, lignin (tzv. dřevovinu). Produkty řízené velkokapacitní rostlinné výroby (trávy, byliny) patří mezi lignocelulózové materiály. Naproti tomu dřeviny jsou celulózo-ligninové.
Zdánlivě nedůležitá hra se slovíčky (jde-li o surovinu převážně celulózovou, či o surovinu víceméně ligninovou) však má velké dopady na následné zpracování fytomasy. Zatímco celulózu lze zpracovávat biotechnologicky, u ligninu tato šance odpadá. A komu není zatěžko se v myšlenkách vrátit roky nazpátek, do univerzitních poslucháren, určitě si připomene, že základem zpracování fytomasy je konverze základní suroviny. Buď: Hydrolýzou, anebo termicky
Hydrolýzu fytomasy lze realizovat prostřednictvím silných kyselin, za vysoké teploty a vysokých tlaků, obojí s nemalými náklady. Hydrolýza škrobů se provádí sladovou diastázou (což zvládne každý lihovar), anebo plísňovou, či bakteriální amylázou. Rezultát? Cukerné roztoky ze škrobu, nikoliv z celulózy. Převedeno do ryze ekonomických kalkulací: využije se cca 15 % hmoty brambor, anebo 30-35 % hmoty obilnin. Úspěch to je. Ale (ruku na srdce) - malý. Kvóta ztrát je naopak poměrně značná.
Existuje i přímočařejší technologie: organickou hmotu prostě a jednoduše spálit. Přitom ovšem třeba respektovat rozdíly v jejím skupenství, ve výhřevnosti, ve spalném teplu, v obsahu hořlavin, popela, prchavých i neprchavých hořlavin a nikoliv naposledy: v charakteru spalných produktů, resp. v jejich toxicitě, kancerogenitě, teratogenitě apod.
Biopaliva I. a I . generace
Biopaliva II. generace, to už je jiná kapitola. Jsou schopna předat producentům více energie, než museli akumulovat na jejich přípravu. Postupně vyvíjené a aplikované technologie dokáží fytomasu exploatovat komplexně a primární složení vstupní zemědělské suroviny přestává být limitujícím faktorem. Efekt je zřejmý: zpracovat lze prakticky vše, co se na poli urodí. Vedle příznivé ekonomické bilance nelze přehlédnout pozitivní vliv biopaliv II. generace i na podporu intenzifikace zemědělské produkce, na rozšiřování produktového portfolia chemického průmyslu, na tvorbu nových pracovních míst a na vytváření tolik potřebných zásob bezpečné domácí neimportované energetické suroviny - fytomasy.
Nic není zadarmo
Oborový výzkum ve světě určitě nezahálí. Velmi agilně si v tomto směru počínají Kanaďané a Američané. Kupříkladu ottawská společnost Iogen využívá k produkci etanolu tropickou plíseň. Ta je nejdříve geneticky modifikována, aby dokázala produkovat enzym štěpící celulózu. Na edmontonské universitě v Albertě zase kultivují geneticky modifikovaný kmen Escherichia coli, jenž generuje butanol. S pomocí geneticky modifikované střevní baktérie Escherichia coli započala s produkcí sloučenin s delším uhlíkatým řetězcem rovněž Kalifornská universita v USA.
A co Česká republika?
Chlubit se zatím nemůžeme. Spíše červenat. V ČR se dosud dlouhodobě nevyvíjí žádný typ biopaliv II. generace. Dokonce ani neparticipujeme na žádném významnějším badatelském programu EU. Momentálně nedisponuje ničím exkluzivním, co bychom mohli světu nabídnout, aby užasl nad naším umem a schopnostmi. Je tudíž logické, že o naši spolupráci nikdo v EU, ani v zámoří příliš nestojí.
Pravda, mohli bychom nabídnout katalogy energetických rostlin, či rychle rostoucích dřevin (jsou solidně popsány v řadě výzkumných zpráv VÚKOZ, VÚRV, či ÚHUL), dokonce u nás existují (byť izolované) snahy vyvíjet (byť na úrovni laboratorních zkoušek) alespoň nová motorová paliva (VŠCHT, VÚAnCh), ale průmyslově vyspělý svět nám nemůže a nehodlá dopřát čas na další akademické úvahy, na regionální kalkulace, či jalové vršení novinových statí. Tento rychlík (ať se to komukoliv líbí, či nikoliv) nám prostě ujel...
Můžeme světu za to spílat? Budeme se obelhávat, že exploatace fytomasy při produkci biopaliv II. generace vlastně nemá „jasné obrysy”? Případně: dopustíme novou vlnu lobbystického strašení zdražováním energie a absencí levných potravin? Můžeme také „dělat byznys” s pouhým přidáváním biomasy do kotelních směsí, či s jejím exportem k sousedům na syrovo, ale moderní výzkumy zpracování fytomasy a adekvátní produkční technologie se nám vzdalují.
Za úvahu proto stojí myšlenka, co shromáždit chytré mozky, zmobilizovat výrobní, lidské a investiční kapacity a současné časové i věcné zaostávání v rozvoji biopaliv II. generace co nejdříve a s co nejmenšími ztrátami eliminovat. Uvědomit si, že cesta k nim vede přes komplexní využití celé disponibilní fytomasy. Neztrácet čas, síly a prostředky rádoby „specializací” jen na některé její segmenty. Aktivně rozvíjet konverzní technologie pro přípravu moderních biopaliv a zvýšenou pozornost věnovat především motorovým biopalivům II. generace. Využít stávající masu vědeckého poznání i naše produkční kapacity pro další rozvoj perspektivních biotechnologických enzymatických procesů s využitím geneticky modifikovaných mikroorganismů, především plísní, mikromycet, kvasinek, dřevokazných hub, bakterií a dalších. Enzymovému inženýrství, progresivním technickým řešením stabilizace enzymů a posilování jejich aktivity bezpochyby patří budoucnost. Tuto šanci bychom si neměli nechat uklouznout mezi prsty.
Když se před časem začínala myšlenkově i personálně formovat Pačesova vládní poradní komise pro energetiku, nezískala pro svou práci okamžitě jen podporu. Řada jejich impulzů však měla a má smysl. Nenastaly podobné podmínky i pro fundovanou komisi, jež by seriozně posoudila naše potřeby a možnosti v produkci a exploatci biopaliv II.
